JPWO2017013942A1 - マニピュレータ - Google Patents
マニピュレータ Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2017013942A1 JPWO2017013942A1 JP2017505663A JP2017505663A JPWO2017013942A1 JP WO2017013942 A1 JPWO2017013942 A1 JP WO2017013942A1 JP 2017505663 A JP2017505663 A JP 2017505663A JP 2017505663 A JP2017505663 A JP 2017505663A JP WO2017013942 A1 JPWO2017013942 A1 JP WO2017013942A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tension
- guide tube
- movable
- unit
- outer sheath
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 11
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J18/00—Arms
- B25J18/06—Arms flexible
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/28—Surgical forceps
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/104—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
- A61B2034/301—Surgical robots for introducing or steering flexible instruments inserted into the body, e.g. catheters or endoscopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
- A61B2090/064—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Robotics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
Description
特許文献1の手術器具は、軟性の挿入部が湾曲することにより内部を貫通するワイヤの張力が変動することを防止するために、ワイヤに一定の初期張力を付与する定力バネを備えている。
本発明の一態様は、可動部と、該可動部に供給する動力を発生する駆動部と、一端に前記可動部、他端に前記駆動部を取り付ける細長い軟性の長尺ガイド部材と、前記駆動部の動力を張力により前記可動部に伝達する細長い張力伝達部材と、該張力伝達部材の張力を調節する張力調節機構とを備え、前記長尺ガイド部材が、前記張力伝達部材を長手方向に貫通させるルーメンを有する細長い軟性のガイドチューブと、該ガイドチューブの外周を被覆し、基端部が前記駆動部に対して前記ガイドチューブの長手方向に移動可能に設けられ、前記ガイドチューブよりも高剛性のアウタシースとを備え、前記張力調節機構が、前記駆動部に対する前記アウタシースの前記基端部の前記ガイドチューブの長手方向に沿う位置を調節するマニピュレータである。
長尺ガイド部材が大きな曲率で湾曲しているときには、より大きな張力が張力伝達部材に付与されるように張力調節機構を作動させることにより、摩擦に抗して駆動部の動力により可動部を円滑に移動させることができる。
このようにすることで、移動機構の作動によりスライダを移動させることにより、スライダが固定されているアウタシースの基端部をガイドチューブの長手方向に移動させることができ、任意の大きさの張力を張力伝達部材に付与することができる。
このようにすることで、検出された押圧力に基づいて、張力伝達部材に付与された張力が適正な位置で移動機構によるアウタシースと移動を拘束することができる。
このようにすることで、検出された押圧力に基づいて張力伝達部材に付与された張力が適正な位置で移動機構によるアウタシースと移動を拘束することができる。
このようにすることで、長尺ガイド部材が湾曲させられる場合に、ガイドチューブ自体が比較的大きな外径寸法を有し、各ルーメンが径方向の異なる位置に分布していても、湾曲により、特定のルーメンに経路長の変化が発生することを防止して、複数のルーメン間に経路長差が発生することを防止することができる。これにより、複数のルーメン内の複数の張力伝達部材に付与される初期張力のバラツキを抑えることができる。
本実施形態に係るマニピュレータ1は、図1に示されるように、例えば、患者の体腔内に挿入される内視鏡のチャネルを介して患者の体腔内に挿入される細長い軟性の長尺ガイド部材2と、該長尺ガイド部材2の先端に配置された可動部3と、長尺ガイド部材2の基端に配置され、可動部3を作動させる駆動部4と、該駆動部4により発生した駆動力を張力として可動部3に伝達するワイヤ(張力伝達部材)5と、該ワイヤ5の張力を調節する張力調節機構6とを備えている。
また、図1に示されるように、長尺ガイド部材2が直線状に延ばされた状態において、可動端部材13とハウジング18との間には、マルチルーメンチューブ11の長手方向に隙間が形成されている。
移動機構21は、例えば、モータ21aおよびボールネジ(シャフト)21bを備える直動機構である。
接続部19が可動端部材13を収容すると、接続部19の弾性によって可動端部材13を径方向内方に締め付け、両者の接触部分における摩擦によって接続部19が可動端部材13に固定されるようになっている。
患者の体外から体腔内に挿入された内視鏡の挿入部のチャネルを介して、本実施形態に係るマニピュレータ1を先端の可動部3側から挿入していき、体内に配置されている内視鏡の挿入部の先端面の鉗子チャネルの開口から可動部3を突出させる。
この場合において、本実施形態に係るマニピュレータ1によれば、張力調節機構6のスライダ20に設けられた接続部19がコイルチューブ12の可動端部材13に固定されるので、可動部3を駆動させるためにワイヤ5に張力をかけることによりマルチルーメンチューブ11にかかる圧縮力を低減することができる。
このように構成することで、長尺ガイド部材2が湾曲されるときには、図8Bに示されるように、圧縮バネ29が圧縮されてスライダ20が移動させられる。
また、この場合に、図9Aおよび図9Bに示されるように、マルチルーメンチューブ11を駆動部4のハウジング18内まで延ばしてもよい。
このようにすることで、太いマルチルーメンチューブ11を使用したときに、湾曲の際に曲率半径差が大きくなっても、湾曲による各ルーメン30の長さの変動を抑えて、ワイヤ5の経路長の変動を防止することができる。
2 長尺ガイド部材
3 可動部
4 駆動部
5 ワイヤ(張力伝達部材)
6 張力調節機構
10 ルーメン
11 マルチルーメンチューブ(ガイドチューブ)
12 コイルチューブ(アウタシース)
13 可動端部材(基端部)
14 モータ
15 モータユニット
17 プーリ(動力変換部)
20 スライダ
21 移動機構
Claims (6)
- 可動部と、
該可動部に供給する動力を発生する駆動部と、
一端に前記可動部、他端に前記駆動部を取り付ける細長い軟性の長尺ガイド部材と、
前記駆動部の動力を張力により前記可動部に伝達する細長い張力伝達部材と、
該張力伝達部材の張力を調節する張力調節機構とを備え、
前記長尺ガイド部材が、前記張力伝達部材を長手方向に貫通させるルーメンを有する細長い軟性のガイドチューブと、該ガイドチューブの外周を被覆し、基端部が前記駆動部に対して前記ガイドチューブの長手方向に移動可能に設けられ、前記ガイドチューブよりも高剛性のアウタシースとを備え、
前記張力調節機構が、前記駆動部に対する前記アウタシースの前記基端部の前記ガイドチューブの長手方向に沿う位置を調節するマニピュレータ。 - 前記張力調節機構が、前記アウタシースの基端部に取り付けられるスライダと、該スライダを前記駆動部に対して前記ガイドチューブの長手方向に移動させる移動機構とを備える請求項1に記載のマニピュレータ。
- 前記駆動部が、モータを備えるモータユニットと、前記長尺ガイド部材に取り付けられ前記モータの動力を前記張力伝達部材の張力に変換する動力変換部とを備え、
前記モータユニットと前記動力変換部とが着脱可能に設けられ、
前記スライダは、前記モータユニットと前記動力変換部とが連結されたときに前記移動機構と前記アウタシースとを着脱可能に連結する請求項2に記載のマニピュレータ。 - 前記移動機構が、該移動機構から前記アウタシースに加えられる押圧力を検出するセンサを備える請求項3に記載のマニピュレータ。
- 前記移動機構が、前記アウタシースを押圧するシャフトを備え、
前記センサが、前記シャフトに発生する前記押圧力を検出する圧力センサである請求項4に記載のマニピュレータ。 - 前記ガイドチューブが、前記ルーメンを複数有し、
各ルーメンが、前記ガイドチューブの長手軸回りに捻れた形状を有する請求項1から請求項5のいずれかに記載のマニピュレータ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015143122 | 2015-07-17 | ||
JP2015143122 | 2015-07-17 | ||
PCT/JP2016/065950 WO2017013942A1 (ja) | 2015-07-17 | 2016-05-31 | マニピュレータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6150962B1 JP6150962B1 (ja) | 2017-06-21 |
JPWO2017013942A1 true JPWO2017013942A1 (ja) | 2017-07-20 |
Family
ID=57834282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017505663A Active JP6150962B1 (ja) | 2015-07-17 | 2016-05-31 | マニピュレータ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10926420B2 (ja) |
EP (1) | EP3326764A4 (ja) |
JP (1) | JP6150962B1 (ja) |
CN (1) | CN107249831B (ja) |
WO (1) | WO2017013942A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102090363B1 (ko) | 2017-03-06 | 2020-03-17 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 연성 메커니즘 |
CN107718040B (zh) * | 2017-09-30 | 2020-10-20 | 南京航空航天大学 | 机器人刚度可控关节及其刚度控制方法 |
CN110772328B (zh) * | 2019-04-25 | 2024-01-09 | 深圳市精锋医疗科技股份有限公司 | 手术器械 |
CN110758590A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-02-07 | 深圳忆海原识科技有限公司 | 一种具有复合腱鞘与腱鞘约束元件的腱传动系统 |
TWI769804B (zh) * | 2020-05-29 | 2022-07-01 | 日商歐姆龍股份有限公司 | 機器人的關節結構 |
CN115316913B (zh) * | 2022-06-30 | 2023-03-28 | 中国科学院自动化研究所 | 柔性可控器械拉线的张紧装置 |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3087604B2 (ja) | 1995-04-13 | 2000-09-11 | 富士写真光機株式会社 | 内視鏡のアングル操作装置 |
US7331968B2 (en) | 2004-06-14 | 2008-02-19 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Endoscopic clip applier with threaded clip |
EP3123922B1 (en) * | 2004-06-25 | 2019-11-27 | Carnegie Mellon University | Steerable, follow the leader device |
US20080064921A1 (en) * | 2006-06-13 | 2008-03-13 | Intuitive Surgical, Inc. | Guide tube control of minimally invasive surgical instruments |
US8551076B2 (en) * | 2006-06-13 | 2013-10-08 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Retrograde instrument |
US8597280B2 (en) * | 2006-06-13 | 2013-12-03 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Surgical instrument actuator |
US20090192523A1 (en) * | 2006-06-29 | 2009-07-30 | Intuitive Surgical, Inc. | Synthetic representation of a surgical instrument |
US20080249536A1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-10-09 | Hansen Medical, Inc. | Interface assembly for controlling orientation of robotically controlled medical instrument |
US20090138025A1 (en) * | 2007-05-04 | 2009-05-28 | Hansen Medical, Inc. | Apparatus systems and methods for forming a working platform of a robotic instrument system by manipulation of components having controllably rigidity |
JP5128904B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2013-01-23 | 株式会社東芝 | マニピュレータ |
JP4580973B2 (ja) | 2007-11-29 | 2010-11-17 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 処置具システム |
US11083364B2 (en) * | 2008-06-17 | 2021-08-10 | Apollo Endosurgery Us, Inc. | Endoscopic tissue grasping systems and methods |
JP2010046384A (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Terumo Corp | 医療用マニピュレータ及び実験装置 |
US20100076451A1 (en) | 2008-09-19 | 2010-03-25 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Rigidizable surgical instrument |
US9259274B2 (en) | 2008-09-30 | 2016-02-16 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Passive preload and capstan drive for surgical instruments |
EP2409657B1 (en) * | 2009-03-18 | 2016-04-20 | Olympus Corporation | Treatment device for endoscope |
JP2010221329A (ja) | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Olympus Corp | 駆動機構 |
JP5856817B2 (ja) * | 2011-11-16 | 2016-02-10 | オリンパス株式会社 | 医療用処置具およびこれを備えるマニピュレータ |
US20130218005A1 (en) * | 2012-02-08 | 2013-08-22 | University Of Maryland, Baltimore | Minimally invasive neurosurgical intracranial robot system and method |
CN103429175B (zh) * | 2012-03-21 | 2016-02-24 | 奥林巴斯株式会社 | 内窥镜处理器具 |
WO2013184192A2 (en) * | 2012-05-12 | 2013-12-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Continuum style manipulator actuated with phase change media |
JP6042678B2 (ja) | 2012-09-26 | 2016-12-14 | カール シュトルツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | ブレーキ機構及びこれを備えた医療用マニピュレータ |
EP2956202B1 (en) * | 2013-02-17 | 2018-07-25 | Human Extensions Ltd. | Steerable medical device |
US20140296869A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-10-02 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Surgical instrument shaft |
JP6261612B2 (ja) | 2013-12-20 | 2018-01-17 | オリンパス株式会社 | 軟性マニピュレータ用ガイド部材および軟性マニピュレータ |
JP5788029B2 (ja) | 2014-01-10 | 2015-09-30 | カール シュトルツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 医療用マニピュレータ |
EP3125983B1 (en) * | 2014-04-02 | 2021-05-05 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Systems using a steerable stylet and flexible needle |
WO2016114981A1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-07-21 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Devices, systems, and methods for anchoring actuation wires to a steerable instrument |
EP3257465A4 (en) * | 2015-02-13 | 2018-10-24 | Olympus Corporation | Manipulator |
AU2016243508B2 (en) * | 2015-03-27 | 2021-02-11 | Project Moray, Inc. | Articulation systems, devices, and methods for catheters and other uses |
KR102032379B1 (ko) * | 2015-07-09 | 2019-10-15 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 선회장치 및 의료기기 |
CN108472025A (zh) * | 2015-10-05 | 2018-08-31 | 弗莱克斯德克斯公司 | 具有平滑铰接的多簇接头的医疗装置 |
-
2016
- 2016-05-31 WO PCT/JP2016/065950 patent/WO2017013942A1/ja active Application Filing
- 2016-05-31 CN CN201680009061.1A patent/CN107249831B/zh active Active
- 2016-05-31 EP EP16827506.3A patent/EP3326764A4/en not_active Withdrawn
- 2016-05-31 JP JP2017505663A patent/JP6150962B1/ja active Active
-
2017
- 2017-11-30 US US15/827,167 patent/US10926420B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10926420B2 (en) | 2021-02-23 |
US20180079089A1 (en) | 2018-03-22 |
CN107249831A (zh) | 2017-10-13 |
WO2017013942A1 (ja) | 2017-01-26 |
CN107249831B (zh) | 2020-06-30 |
EP3326764A1 (en) | 2018-05-30 |
JP6150962B1 (ja) | 2017-06-21 |
EP3326764A4 (en) | 2019-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6150962B1 (ja) | マニピュレータ | |
JP6427673B2 (ja) | マニピュレータ | |
JP5253689B1 (ja) | 挿入機器 | |
WO2016129336A1 (ja) | マニピュレータ | |
US8602976B2 (en) | Endoscope | |
JP6993408B2 (ja) | 作動可能な作業端部を有する回転式の捩り可能な血管内装置 | |
JP6180694B2 (ja) | 縫合装置 | |
US20130345516A1 (en) | Shank for a flexible endoscope or a flexible endoscopic instrument | |
JP4441509B2 (ja) | 内視鏡用処置具 | |
WO2018073957A1 (ja) | 処置具用回転機構 | |
WO2017175373A1 (ja) | 軟性マニピュレータ | |
JP5191340B2 (ja) | 内視鏡用処置具 | |
JP6180654B2 (ja) | 装着ユニット | |
JP6180655B2 (ja) | 装着ユニット | |
WO2018216109A1 (ja) | 軟性マニピュレータ | |
JP3918604B2 (ja) | 体内挿入型超音波診断装置 | |
US20200345213A1 (en) | Tube body and endoscope | |
WO2023008274A1 (ja) | 屈曲構造体 | |
JP6402285B1 (ja) | 内視鏡 | |
WO2018207514A1 (ja) | 内視鏡 | |
WO2017154172A1 (ja) | 軟性処置具および医療用チューブ | |
JP2018175454A (ja) | 内視鏡先端部 | |
CN116636796A (zh) | 一种刚性可调的插入部、鞘管及内窥镜 | |
JPWO2021176719A5 (ja) | ||
CN117243548A (zh) | 一种内窥镜及牵引绳张紧调节机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20170421 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170502 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170523 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6150962 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |